<글 싣는 순서>
①공공 데이터 개방
②사이버 블랙박스
③양자암호 네트워킹
④자율주행 자동차

절대 뚫리지 않는 보안기술이 등장할 수 있을까.

양자 키 분배(QKD: quantum key distribution) 기술이 절대 도청이 불가능하게 암호키를 공유하는 광학적 네트워크 정보 시스템으로 급부상하고 있다.

일반 광통신 기술은 광분할·증폭 과정을 통해 공격자가 중간에서 읽거나 복제할 수 있다.

이러한 도청을 방지하기 위해 소인수분해(RSA), 이산로그(Diffie-Hellman)와 같은 ‘공개키 알고리즘’을 통해 암호화를 시킨 후 정보를 전달한다. 아무리 성능 좋은 컴퓨터를 동원하더라도 현재와 같은 디지털 기반의 컴퓨터로는 이러한 암호를 풀기가 쉽지 않기 때문이다.

그러나 1990년대 이러한 공개키 알고리즘을 쉽게 해독할 수 있는 양자 알고리즘이 개발되면서 현재 통용되고 있는 공개키 암호문은 모조리 뚫리게 되는 상황에 처했다.

QKD 기술은 양자역학의 원리를 이용해 이러한 도청이 원천적으로 불가능한 시스템을 구현한 것이다.

양자역학의 원리란 중첩상태에 있는 양자를 외부에서 한번이라도 관측을 하게 되면 0과 1의 양쪽 값을 동시에 취하고 있던 상태가 0이나 1, 어느 한쪽으로 결정돼 버리는 성질을 이용한다.

즉, 도청이 시도되는 순간 양자의 상태가 달라져 통신내용이 변질돼 도청된 정보는 그저 잡음에 지나지 않게 된다. 통신을 주고받는 양 측은 중간에 도청 시도가 있었다는 사실 또한 알아차릴 수 있다.

국내에선 2005년 한국전자통신연구원(ETRI)과 고등과학원(KIAS)이 QKD와 관련해 공동 연구를 수행해 25km 양자암호키 전송에 성공했다.

2008년에는 한국과학기술원(KAIST)에서 양자암호통신 시스템을 구현해 100km 전송에 성공한 바 있다.

최근에는 KAIST에서 PON 환경에서의 QKD 기술 개발, 한국과학연구원(KIST)이 백본망에서의 QKD 기술 개발 과제에 착수했다.

QKD 기술은 국가 보안, 국방 뿐 아니라 인터넷 체계의 보안성 확보를 통한 무한한 경제적 부가가치를 제공할 신규기술로 각광받고 있다.

다중 노드 보안성, 100km 이상의 장거리 QKD, QKD 위성 체계, QKD 중계기 등의 원천기술 확보가 요구된다.

현재 미국, 중국, 유럽, 일본, 호주 등이 QKD 기반 상용 네트워크를 구축하고 있다.

차종환 기자 다른기사 보기